显示基板、显示面板和显示基板的制作方法与流程

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种显示基板、一种包括该显示基板的显示面板以及一种制作该显示基板的制作方法。

背景技术：

随着显示设备领域的迅猛发展，已经出现了一种低温多晶氧化物(ltpo，lowtemperaturepolycrystallineoxide)显示面板。现有的低温多晶氧化物显示面板通常包括低温多晶硅薄膜晶体管和氧化物薄膜晶体管。其中，低温多晶硅薄膜晶体管阈值电压不漂移，用作驱动晶体管；氧化物薄膜晶体管开关性能好，用作开关晶体管。

然而，现有的低温多晶氧化物显示面板的产品良率较低。因此，如何提高低温多晶氧化物显示面板的良率成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种显示基板、一种包括该显示基板的显示面板以及一种制作该显示基板的制作方法，包括所述显示基板的显示面板良率较高。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种显示基板，所述显示基板包括衬底基板、氧化物薄膜晶体管和低温多晶硅薄膜晶体管，所述氧化物薄膜晶体管位于所述低温多晶硅薄膜晶体管背离所述衬底基板的一侧，其中，所述显示基板还包括吸附层，所述吸附层位于所述氧化物薄膜晶体管与所述衬底基板之间，制成所述吸附层的材料的分子包括能够与含氢的自由基或者含氢的基团形成氢键的含氧基团。

优选地，所述吸附层的材料包括吸附基体，所述吸附基体内形成有多个孔洞，所述吸附基体由二氧化硅凝胶与有机硅树脂的混合物制成。

优选地，所述显示基板包括多个像素电路和多个有机发光二极管，所述衬底基板被划分为多个像素单元，每个像素单元内都设置有所述像素电路和所述有机发光二极管，所述像素电路包括所述低温多晶硅薄膜晶体管、所述氧化物薄膜晶体管和存储电容，

所述低温多晶硅薄膜晶体管的源极用于与高电平输入端电连接，所述低温多晶硅薄膜晶体管的漏极与所述有机发光二极管的阳极电连接，所述低温多晶硅薄膜晶体管的栅极与所述氧化物薄膜晶体管的漏极电连接；

所述存储电容的第一极与所述氧化物薄膜晶体管的源极电连接，所述存储电容的第二极与所述氧化物薄膜晶体管的栅极电连接；

所述氧化物薄膜晶体管的源极用于与数据线电连接，所述氧化物薄膜晶体管的栅极用于与栅线电连接。

优选地，所述吸附层设置在所述衬底基板上，所述低温多晶硅薄膜晶体管设置在所述吸附层上。

作为本发明的第二个方面，还提供一种显示面板，所述显示面板包括前面所述的显示基板。

作为本发明的第三个方面，还提供一种显示基板的制作方法，其中，所述制作方法包括：

提供衬底基板；

形成低温多晶硅薄膜晶体管；

形成氧化物薄膜晶体管，其中，所述制作方法还包括在形成氧化物薄膜晶体管的步骤之前进行的：

形成吸附层，其中，形成所述吸附层的材料的分子包括能够与含氢的自由基或者含氢的基团形成氢键的含氧基团。

优选地，形成所述吸附层的步骤在形成所述低温多晶硅的步骤之前进行。

优选地，形成所述吸附层的材料包括：二氧化硅凝胶和有机硅树脂。

优选地，形成吸附层的步骤包括：

制备用于形成所述吸附层的材料；和将用于形成吸附层的材料涂敷在所述衬底基板上，以获得所述吸附层；其中，在所述形成低温多晶硅薄膜晶体管的步骤中，所述低温多晶硅薄膜晶体管形成在所述吸附层上。

优选地，制备用于形成所述吸附层的材料的步骤包括：将二氧化硅凝胶与有机硅树脂按照质量比为1:3至1:5的比例混合，得到用于形成所述吸附层的材料，该用于形成所述吸附层的材料包括材料基体和形成在所述材料基体中的多个孔洞；

在将用于形成吸附层的材料涂敷在所述衬底基板上，以获得所述吸附层的步骤中，所述吸附层包括由所述材料基体形成的吸附基体以及所述孔洞。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的显示基板的结构示意图；

图2是一种具有2t1c结构的像素电路的电路示意图；

图3是图2中吸附层的微观结构示意图；

图4是本发明提供的显示基板的制作方法的流程图。

附图标记说明

101：衬底基板102：吸附层

102a：吸附基体102b：孔洞

103：低温多晶硅薄膜晶体管的有源层

104：低温多晶硅薄膜晶体管的栅绝缘层

105：低温多晶硅薄膜晶体管的栅极

106：低温多晶硅薄膜晶体管的层间绝缘层

107：低温多晶硅薄膜晶体管的源极

108：低温多晶硅薄膜晶体管的漏极

109：氧化物薄膜晶体管的栅极

110：氧化物薄膜晶体管的有源层

111：氧化物薄膜晶体管的源极

112：氧化物薄膜晶体管的漏极

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

发明人经过大量研究后发现，低温多晶氧化物显示基板良率低的一个原因如下：

由于低温多晶硅薄膜晶体管的制作温度高于氧化物薄膜晶体管的制作温度，因此为避免氧化物薄膜晶体管承受过高的温度，通常先制作低温多晶硅薄膜晶体管，后制作氧化物薄膜晶体管。但是，在制备氧化物薄膜晶体管的过程中，需要经过包括镀膜和退火工序的多步高温工序。发明人意识到，高温工序导致了低温多晶硅薄膜晶体管的绝缘层(绝缘层可以指将有源层和栅极绝缘间隔的栅绝缘层，还可以指将源漏电极与栅极绝缘间隔的层间绝缘层)中的氢元素以水分子等形式释放出来。而氧化物薄膜晶体管中由氧化物材料形成的有源层对外界杂质敏感，特别是对于水分子、氢分子、氨气等含氢元素的物质十分敏感，极容易在含氢元素的物质的作用下导体化，使低温多晶氧化物薄膜晶体管失效，进而降低了包含低温多晶氧化物显示基板的显示面板的良率。

有鉴于此，作为本发明的第一个方面，提供一种显示基板，如图1所示，所述显示基板包括衬底基板101、氧化物薄膜晶体管t2和低温多晶硅薄膜晶体管t1，氧化物薄膜晶体管t2位于低温多晶硅薄膜晶体管t1背离衬底基板101的一侧，所述显示基板还包括吸附层102，吸附层102位于氧化物薄膜晶体管t2与衬底基板101之间，制成吸附层102的材料的分子上包括能够与含氢的自由基或者含氢的基团形成氢键的含氧基团。

在本发明中，吸附层102材料的分子上包括含氧基团(例如，羟基等含有氧元素的基团)，在含氧集团中氧原子通常呈电负性，当含氢的自由基或者含氢的基团与吸附层102接触时，吸附层102材料的分子上的含氧基团中呈电负性的氧原子与上述含氢物质上的氢原子之间形成氢键，使含氢物质附着在吸附层102材料的表面，从而使得吸附层102具备吸附水分子、氨气等含氢物质的能力。并且吸附层102在氧化物薄膜晶体管之前制作而成，从而可以吸附所述低温多晶硅薄膜晶体管的绝缘层(可以包括低温多晶硅薄膜晶体管的栅绝缘层104，还可以包括低温多晶硅薄膜晶体管的层间绝缘层106)在氧化物薄膜晶体管的高温制作过程中释放出的含氢物质，避免了水分子、氨气等含氢物质使氧化物薄膜晶体管的有源层110导体化，从而避免了氧化物薄膜晶体管失效，提高了低温多晶氧化物显示基板的良率，节约了生产成本。

为提高吸附层102对含氢物质的吸附能力，作为本发明的一种优选实施方式，如图3所示，吸附层102的材料包括吸附基体102a，且吸附基体102a内形成有多个孔洞102b，吸附基体102a由二氧化硅凝胶与有机硅树脂的混合物制成。

在本发明中，吸附基体102a内形成有多个孔洞102b，增大了吸附基体102a的比表面积，从而增大了吸附层102的吸附面积，提高了吸附层102的表面活性，使得吸附层102更容易吸附所述低温多晶硅薄膜晶体管的绝缘层释放出的含氢物质。

除此之外，本发明中吸附基体102a由二氧化硅凝胶与有机硅树脂的混合物制成，其中有机硅树脂为吸附基体102a的骨架(起保持形状的作用)，二氧化硅凝胶上具有大量的si-o基团，其中氧元素呈电负性，能够与含氢物质上的氢原子或含氢基团之间形成氢键，使含氢物质附着在二氧化硅凝胶的表面，从而使吸附基体102a具备吸附含氢物质的能力。并且，在制备的过程中，具有一定粘度的混合物在搅拌下很容易形成多孔结构，从而可以简化制作工艺，提高低温多晶氧化物显示基板的生产率。

本发明对显示基板中，低温多晶硅薄膜晶体管以及氧化物薄膜晶体管的具体分布不做特殊的限定。

例如，对于用于有机发光二极管显示面板的显示基板而言，所述低温多晶硅薄膜晶体管和所述氧化物薄膜晶体管可以用在像素单元中。此时，所述氧化物薄膜晶体管用作开关晶体管，所述低温多晶硅薄膜晶体管用作驱动晶体管，二者组合形成具有2t1c结构的像素电路，具体地：如图2所示，所述显示基板包括多个像素电路和多个有机发光二极管oled，所述衬底基板被划分为多个像素单元，每个像素单元内都设置有所述像素电路和一个有机发光二极管oled，所述像素电路包括低温多晶硅薄膜晶体管t1、氧化物薄膜晶体管t2和存储电容cs。其中：

所述低温多晶硅薄膜晶体管的源极107用于与高电平输入端vdd电连接，所述低温多晶硅薄膜晶体管的漏极108与有机发光二极管oled的阳极电连接，所述低温多晶硅薄膜晶体管的栅极105与所述氧化物薄膜晶体管的漏极112电连接。

有机发光二极管oled的阴极与低电平信号端vss电连接。

存储电容cs的第一极与所述氧化物薄膜晶体管的源极111电连接，存储电容cs的第二极与所述氧化物薄膜晶体管的栅极109电连接。

所述氧化物薄膜晶体管的源极111用于与数据线data电连接，所述氧化物薄膜晶体管的栅极109用于与栅线scan电连接。

当然，本发明并不限于此，像素电路还可以具有诸如5t1c等复杂结构，只要确保低温多晶硅薄膜晶体管t1用作驱动晶体管，氧化物薄膜晶体管t2用作开关晶体管即可。

再例如，所述显示基板也可以是液晶显示显示基板。在所述显示基板的栅极驱动电路中，移位寄存单元中的各个薄膜晶体管为氧化物薄膜晶体管。在所述显示基板的像素电路中驱动晶体管为低温多晶硅薄膜晶体管。

本发明对所述低温多晶硅薄膜晶体管和所述氧化物薄膜晶体管的具体结构不作具体限定，例如，如图1所示，低温多晶硅薄膜晶体管t1可以是顶栅结构，氧化物薄膜晶体管t2可以是底栅结构。

本发明对吸附层102的位置不作具体限定，只要在制作过程中吸附层102形成在所述氧化物薄膜晶体管的有源层之前即可，例如，为保证吸附层102对氧化物薄膜晶体管的保护，优选地，如图2所示，吸附层102设置在衬底基板101上，所述低温多晶硅薄膜晶体管设置在吸附层102上，所述氧化物薄膜晶体管设置在所述低温多晶硅薄膜晶体管背离衬底基板101的一侧。

由于吸附层102位于低温多晶硅薄膜晶体管t1和衬底基板101之间，当形成氧化物薄膜晶体管时，产生的氢气、氨气、水蒸汽等容易朝向具有含氧基团的吸附层102的方向移动，而非朝向氧化物薄膜晶体管的有源层移动，从而可以更好地避免氢元素将氧化物薄膜晶体管的有源层导体化。

本发明的发明人考虑到，由于低温多晶硅薄膜晶体管本身的制作温度就高于氧化物薄膜晶体管的制作温度，在其制作过程中也会产生大量的水分子、氨气等含氢物质。因此，本发明的发明人将吸附层102直接设置在衬底基板101上，使得吸附层102在所述低温多晶硅薄膜晶体管之前完成制作，从而在制作所述低温多晶硅薄膜晶体管时先对所述低温多晶硅薄膜晶体管的绝缘层中的氢元素进行一轮吸收，从而减少了后面制作所述氧化物薄膜晶体管时所述低温多晶硅薄膜晶体管的绝缘层释放的含氢物质的量，进而了保证吸附层102对氧化物薄膜晶体管的保护作用。并且，将吸附层102直接设置在衬底基板101上，可以使吸附层102更平坦、厚度更均匀，同时还能避免吸附层102对所述低温多晶硅薄膜晶体管中过孔等结构的制作过程造成影响。

作为本发明的第二个方面，还提供一种显示面板，所述显示面板包括前面所述的显示基板。

在本发明的显示面板中，显示基板的吸附层材料的分子上包括含氧基团，当含氢物质与所述吸附层接触时，所述吸附层材料的分子上的含氧基团中呈电负性的氧原子与含氢物质上的氢原子或含氢基团之间形成氢键，使含氢物质附着在所述吸附层材料的表面，从而使得所述吸附层具备吸收水分子、氨气等含氢物质的能力，能够在氧化物薄膜晶体管的高温制作过程中将低温多晶硅薄膜晶体管绝缘层中释放出的含氢物质吸收。避免了水分子、氨气等含氢物质使所述氧化物薄膜晶体管的有源层导体化，进而提高了包括所述低温多晶氧化物显示基板的显示面板的产品良率。

在本发明中，对所述显示面板的具体结构不做特殊的限定，作为一种优选实施方式，所述显示面板可以是有机发光二极管显示面板。当然，所述显示面板也可以是液晶显示面板等其它种类的显示面板。

作为本发明的第三个方面，还提供一种用于制作前面所述的显示基板的制作方法，如图4所示，所述制作方法包括：

在步骤s110中，提供衬底基板；

在步骤s120中，形成低温多晶硅薄膜晶体管；

在步骤s130中，形成氧化物薄膜晶体管。其中，所述制作方法还包括在形成所述氧化物薄膜晶体管的步骤之前进行的：

形成吸附层，其中，形成所述吸附层的材料的分子包括能够与含氢的自由基或者含氢的基团形成氢键的含氧基团。

在本发明提供的显示基板的制作方法中，材料中包含大量含氧基团的吸附层形成在所述氧化物薄膜晶体管之前，从而可以在氧化物薄膜晶体管的高温制作过程中将低温多晶硅薄膜晶体管绝缘层中释放出的含氢物质吸收。避免了水分子、氨气等含氢物质使氧化物薄膜晶体管的有源层，从而避免了氧化物薄膜晶体管失效，进而提高了所述低温多晶氧化物显示基板的产品良率。

本发明对形成低温多晶硅薄膜晶体管的步骤s120不作具体限定，例如，当所述低温多晶硅薄膜晶体管形成为顶栅型结构时，形成低温多晶硅薄膜晶体管的步骤s120包括：

形成所述低温多晶硅薄膜晶体管的有源层，并在所述低温多晶硅薄膜晶体管的有源层上形成所述低温多晶硅薄膜晶体管的栅绝缘层；

在所述低温多晶硅薄膜晶体管的栅绝缘层上形成所述低温多晶硅薄膜晶体管的栅极，并在所述低温多晶硅薄膜晶体管的栅极上形成所述低温多晶硅薄膜晶体管的层间绝缘层；

通过一次掩膜工艺形成贯穿所述低温多晶硅薄膜晶体管的层间绝缘层和低温多晶硅薄膜晶体管的栅绝缘层的源极过孔和漏极过孔；

在所述低温多晶硅薄膜晶体管的层间绝缘层上制作所述低温多晶硅薄膜晶体管的源极和所述低温多晶硅薄膜晶体管的漏极。

当然，在本发明中形成低温多晶硅薄膜晶体管的步骤s120并不限于此，当所述低温多晶硅薄膜晶体管形成为底栅型结构或其它复杂结构时，形成低温多晶硅薄膜晶体管的步骤s120也根据该结构变化。

本发明对形成氧化物薄膜晶体管的步骤s130不作具体限定，例如，当所述氧化物薄膜晶体管形成为底栅型结构时，形成氧化物薄膜晶体管的步骤s130包括：

形成所述氧化物薄膜晶体管的栅极，并在所述氧化物薄膜晶体管的栅极上形成所述氧化物薄膜晶体管的栅绝缘层；

在所述氧化物薄膜晶体管的栅绝缘层上形成所述氧化物薄膜晶体管的有源层，并在所述氧化物薄膜晶体管的有源层上形成刻蚀阻挡层；

在所述氧化物薄膜晶体管的有源层和刻蚀阻挡层上制作所述氧化物薄膜晶体管的源极和所述氧化物薄膜晶体管的漏极。

当然，在本发明中形成所述氧化物薄膜晶体管的步骤s130并不限于此，当所述氧化物薄膜晶体管形成为顶栅型结构或其它复杂结构时，形成所述氧化物薄膜晶体管的步骤s130也根据该结构变化。

本发明对吸附层与所述低温多晶硅薄膜晶体管各膜层之间的位置关系不作具体限定，只要在制作过程中所述吸附层形成在所述氧化物薄膜晶体管的有源层之前即可，例如，为了使所述吸附层更平坦、厚度更均匀，同时避免对所述低温多晶硅薄膜晶体管制作过程的影响，优选地，形成所述吸附层的步骤在形成所述低温多晶硅薄膜晶体管的步骤之前进行。

本发明对所述吸附层的材料不作具体限定，只要所述材料包含大量的含氧基团即可，例如，作为本发明的一种优选实施方式，形成所述吸附层的材料包括：二氧化硅凝胶和有机硅树脂。

在本发明中，形成所述吸附层的材料由二氧化硅凝胶与有机硅树脂的混合物制成，其中有机硅树脂为吸附层材料的骨架，二氧化硅凝胶上具有大量的si-o基团，其中氧元素呈电负性，能够与含氢物质上的氢原子或含氢基团之间形成氢键，从而使所述吸附层的材料具备吸附含氢物质的能力。并且，在制备的过程中，具有一定粘度的混合物很容易形成多孔结构，从而可以简化制作工艺，提高低温多晶氧化物显示基板的生产率。

为了保证能够将二氧化硅凝胶和有机硅树脂制成均匀分散并具有一定粘度且适合涂布的多孔涂料，并尽量避免所述吸附层影响所述低温多晶硅薄膜晶体管的制作，优选地，形成所述吸附层的步骤包括：

制备用于形成所述吸附层的材料；将用于形成吸附层的材料涂敷在衬底基板101上，以获得所述吸附层；其中，在所述形成低温多晶硅薄膜晶体管的步骤中，所述低温多晶硅薄膜晶体管形成在所述吸附层上。

本发明中，所述吸附层直接形成在衬底基板101上，使所述吸附层更平坦、厚度更均匀，同时也能够避免所述吸附层影响所述低温多晶硅薄膜晶体管的制作。

为了增强所述吸附层对含氢物质的吸收能力，优选地，制备用于形成所述吸附层的材料的步骤包括：将二氧化硅凝胶与有机硅树脂按照质量比为1:(3～5)的比例混合，得到用于形成所述吸附层的材料，该用于形成所述吸附层的材料包括材料基体和分散在所述材料基体中的多个孔洞。

在将用于形成吸附层的材料涂敷在所述衬底基板上，以获得所述吸附层的步骤中，所述吸附层包括由所述材料基体形成的吸附基体以及所述孔洞。

在本发明中，所述吸附基体由所述材料基体形成，因此所述吸附基体中也具有材料基体中的多个孔洞，增大了所述吸附基体的比表面积，从而增大了所述吸附层的吸附面积，提高了所述吸附层的表面活性，使得所述吸附层更容易吸附所述低温多晶硅薄膜晶体管的绝缘层释放出的含氢物质。

优选地，所述制作方法还包括，在将二氧化硅凝胶与有机硅树脂混合之前进行的制备二氧化硅凝胶的步骤，包括：

使正硅酸乙酯、乙醇和盐酸混合，并加入氨水，得到混合溶液；

对所述混合溶液进行干燥，得到二氧化硅凝胶。

其中，正硅酸乙酯在氨水的催化下发生水解反应，其化学反应方程式如式(1)所示。正硅酸乙酯上的一个或多个酯基发生水解，形成羟基化的产物和乙醇，式(1)中所表示的为正硅酸乙酯上的一个或多个酯基发生水解后的产物，在实际的反应中，所有正硅酸乙酯分子上发生水解的酯基数量并不是同步的，4个酯基均发生水解后的正硅酸乙酯分子成为原硅酸(h4sio4)分子。

在水解反应发生的同时，水解产物原硅酸之间或原硅酸与正硅酸乙酯部分羟基化的产物之间发生缩合反应，其化学反应方程式如式(2)所示。两个原硅酸分子之间或原硅酸与正硅酸乙酯部分羟基化的产物之间脱去一个水分子，缩合为一个分子。

式(2)中所表示的为两个原硅酸分子之间发生缩合反应的情况，在实际反应中缩合反应和水解反应是同时发生的，多个这样的原硅酸分子或正硅酸乙酯部分羟基化的产物之间发生缩聚反应形成具有多个羟基的高分子产物，最终得到二氧化硅凝胶。

在理想条件下二氧化硅凝胶的高分子链之间通过支链或化学键相连接形成交联结构，最终形成图3中所示的所述吸附基体。二氧化硅凝胶的分子上具有大量的si-o基团，其中氧元素呈电负性，能够与含氢物质上的氢原子或含氢基团之间形成氢键，使含氢物质附着在二氧化硅凝胶的表面，从而使所述吸附基体具备吸附含氢物质的能力。

本发明对如何催化正硅酸乙酯发生化学反应不作具体限定，例如，所述使正硅酸乙酯、乙醇、盐酸和氨水混合的步骤还包括：

将所述混合溶液搅拌30分钟至60分钟；

将所述混合溶液置于60℃温度中保持120分钟至240分钟；

再次搅拌所述混合溶液30分钟至60分钟；

将所述混合溶液密封并在相对湿度小于60％的环境中放置7至10天。

其中，第一步搅拌的目的是使正硅酸乙酯、乙醇、盐酸和氨水混合得更均匀，使反应更加充分；第二步将所述混合溶液置于60℃温度中的目的在于提供反应所需的温度、时间等条件；第三步再次搅拌混合溶液的目的是促使未完全反应的分子继续进行缩合反应，以保证反应充分；第四步将混合溶液密封放置在干燥环境中的目的是使其内部的盐酸、水分挥发，获得具有一定粘度的二氧化硅凝胶。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。